Преди 95 години Александър Флеминг открива пеницилина
През месец септември преди 95 години е извършено едно от най-големите открития в историята на човечеството – Александър Флеминг (на снимката) открива пеницилина.
Лондонски Научен музей: Преди ерата на антибиотиците сравнително лека инфекция можела да се окаже нелечима или дори смъртоносна. Всичко от дребни порязвания до детераждане имало потенциал да убие чрез бактериална инфекция.
<Случайното откритие: Лабораторията на Флеминг, болница „Света Мария“, Лондон, 1928 до 1929 г.>
През 1928 г. д-р Александър Флеминг се завръща от ваканция, за да открие плесен, замърсила петриево блюдо, култивиращо бактерията Staphylococcus. Той забеляза, че мухълът сякаш пречи на бактериите около него да се развиват. Той скоро установява, че мухълът произвежда химикал за самозащита, който може да убие бактериите. Той нарича веществото пеницилин.
Флеминг публикува откритията си и ги представя пред Медицинския изследователски клуб. За негова изненада колегите му проявяват слаб интерес към работата му.
Невъзмутим, той търси помощта на няколко химици, всички водещи експерти в своите области, за да помогнат за пречистването на пеницилина от плесента. Никой от тях не успява. Професор Харолд Райстрик, експерт по биохимия на гъбични вещества, включен в списъка на Флеминг, обявява, че „производството на пеницилин за терапевтични цели… е почти невъзможно“.
Пеницилинът бил обявен за лабораторен куриоз и Флеминг се отказва от опитите да го пречисти.
<От „куриозна плесен“ до „лекарство-чудо“.>
Близо десет години по-късно, през 1937 г., докато изследват микроорганизми и веществата, които те произвеждат, Хауърд Флори (патолог) и Ернст Чейн (биохимик) намират изследванията на Флеминг и събират екип от учени, които да работят само по „Проект Пеницилин“.
След три години опити и грешки те разработват успешен, но ниско ефективен процес, който произвежда чист пеницилин. Екипът най-накрая натрупва достатъчно количество пеницилин, за да започне опити върху животни. През 1940 г. осем мишки са заразени със смъртоносни стрептококови бактерии. Само четирите, на които също бил даден пеницилин, оцелели.
Публикуваното от екипа изследване с подробности за експеримента привлича незабавен интерес, но екипът вече бил силно ограничен откъм производство. Необходими са галони плесенен бульон, за да се получи само щипка пеницилин. Екипът прибягва до използването на нощни гърнета, гюмове за мляко, кутии за храна и дори вани за баня с цел съхранение на бульона.
В крайна сметка бил разработен специален съд за ферментация (снимки в линка към оригиналната статия на музея).
С успешното, макар и бавно производство на пеницилин, лабораторията в Оксфорд вече се превръща в пеницилинова фабрика. Шест жени, известни като „Пенецилиновите момичетата“, са наети да се грижат за ферментиращия бульон и да добиват няколко ценни милиграма пеницилин от него всяка седмица.
През 1941 г. обаче последиците от производствените проблеми на екипа и недостига на пеницилин стават очевидни с първото изпитание на пеницилин върху хора.
Албърт Александър, 43-годишен полицай, развива животозастрашаваща инфекция поради порязване. При прием на пеницилин, първоначално той показа признаци на подобрение, но запасите от пеницилин бързо се изчерпват и инфекцията на Албърт се завръща. Той умира пет дни по-късно.
Екипът също трябва да прибегне до малко нелицеприятни мерки, за да подсили оскъдните си запаси от пеницилин.
Около 80% от дозата пеницилин се отделя от телата ни с урината и може да бъде извлечена и рециклирана. Д-р Етел Флори, ръководител на клиничните изпитания, редовно обикаля пациентите на велосипед като „Пиш Патрул“, за да прибере урината им.
С нарастващия си успех екипът от Оксфорд се обръща към фармацевтичните компании относно производството на пеницилин. Въпреки това, с разгара на Втората световна война, британската индустрия не била в състояние да разработи нов процес на масово производство, така че екипът започва да търси другаде.
<Разрастване в САЩ: Масово производство, Пеория, Илинойс, 1941 г.>
През юни 1941 г. Флори решава да пренесе пеницилин в САЩ с надеждата да намери начин за увеличаване на производството.
В Пеория, Илинойс, нов екип бива създаден в изследователската лаборатория на Министерството на земеделието. Те използват своя опит във ферментацията и разработват нови техники, използващи резервоари за дълбока ферментация, за да направят пречистването на пеницилина възможно най-ефективно.
Лабораторията в Пеория има изобилие от царевичен ликьор, страничен продукт от производството на царевично нишесте. Те открили, че когато се добави към плесеновия бульон, добивът на пеницилин нараства в геометрична прогресия. Високата концентрация на захари, аминокиселини и азот осигурява отлична среда за ферментация на плесени.
Те също започват глобално търсене на щамове плесени, продуциращи по-високи проценти пеницилин. Изпратени са им почвени проби от цял свят. Но решението било намерено по-близо до дома. Мери Хънт, асистент в лабораторията в Пеория, намира гниещ пъпеш на местния пазар. Мухълът произвежда шест пъти повече пеницилин от оригиналния щам на Флеминг.
Американските фармацевтични компании първоначално не били склонни да се ангажират с широкомащабно производство на пеницилин. Въпреки това, до края на 1941 г. САЩ се присъединяват към Втората световна война и търсенето на пеницилин рязко нараства. До 1943 г. САЩ разполагат с достатъчно запаси от пеницилин, за да задоволят нуждите на въоръжените сили на Съединените щати, както и на техните съюзници.
<Антибиотиците днес.>
През 1946 г. пеницилинът става достъпен за първи път в Обединеното кралство за обществена употреба, той трансформира медицината в целия свят и поставя началото на ерата на антибиотиците.
Но бактериите са еволюирали, за да станат резистентни към оригиналния пеницилин и много други антибиотици. Сега учените се надпреварват да намерят и разработят нови антибиотици.